Les systèmes de support de taille nanométrique ont une application médicale dans l'amélioration des propriétés pharmacologiques des agents bioactifs. Pour de nombreuses approches thérapeutiques, il est important que le système de transport puisse incorporer de manière stable la cargaison pendant la circulation sans induire d'agrégation, tandis que la cargaison ne devrait idéalement être libérée qu'après une absorption cellulaire réussie. Ces exigences n'ont jusqu'à présent été satisfaites que par des approches de chimie avec des nanoparticules difficiles à caractériser. Par conséquent, la traduction clinique de ces systèmes a été très difficile à réaliser.
Des chimistes de Mayence et des collaborateurs ont démontré que les polypept(o)ides réactifs constituent des blocs de construction idéaux pour contrôler la morphologie et la fonction des systèmes porteurs d'une manière simple mais précise. Les polypept(o)ides (copolymères polysarcosine-bloc-polypeptide) sont devenus des matériaux hybrides intéressants pour les systèmes porteurs de médicaments, car ils combinent la résistance aux protéines et la haute solubilité dans l'eau de la polysarcosine avec la réactivité aux stimuli, multifonctionnalité intrinsèque, et la formation de la structure secondaire des polypeptides.
Dans ce travail coopératif, les chercheurs ont montré pour la première fois que la formation de feuillets β par le segment polypeptidique synthétique peut être exploitée pour manipuler délibérément la morphologie des micelles polymères (Klinker K et al. Angew. Chem. Int. Ed . 2017, 56 (32), 9608-9613 &Angew. Chem. 2017, 129 (32), 9737-9742), qui permet la synthèse de micelles sphériques ou vermiformes à partir du même copolymère séquencé. En utilisant des groupes réactifs dans le segment polypeptidique du copolymère séquencé, les micelles peuvent être réticulées au cœur par des dithiols, résultant en des liaisons disulfure bioréversibles. En raison d'une différence de potentiel redox, les disulfures sont considérés comme stables extracellulairement, alors qu'ils sont rapidement réduits en dithiols libres intracellulairement, ce qui conduit à une désintégration du système de transport et à la libération de la cargaison.
"De cette façon, une variété de nanosupports avec différentes fonctions devient facilement accessible à partir d'un seul copolymère séquencé et d'une étape de post-polymérisation très sélective. Cette approche modulaire des nanoparticules avec différentes fonctions et morphologies répond à des questions importantes avec une bonne comparabilité, tels que l'influence de la taille et de la forme sur les temps de circulation in vivo, biodistribution, accumulation tumorale, absorption cellulaire et réponse thérapeutique puisque le même matériau de départ est utilisé, " dit Matthias Barz.
Des premières expériences in vivo ont déjà démontré que ces nanoporteurs micellaires à cœur stabilisé présentent un comportement de circulation stable, indiquant ainsi que les interactions avec les composants du sérum ou les vaisseaux sanguins sont absentes. Ce n'est qu'en veillant à ce qu'aucune interaction non spécifique ne se produise dans le cadre biologique complexe, l'absorption cellulaire dans les populations de cellules spécifiques souhaitées semble faisable. Le potentiel thérapeutique de la plate-forme de nanoparticules décrite sera davantage étudié en ce qui concerne l'immunothérapie du mélanome malin au sein du SFB 1066.
